JPS5820382B2 - 自動車用エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、単一の信号を用いて、例えば排気ガス還流装
置とスロットルポジショナ−装置の各操作手段を異なる
時期で作動させるようにした自動車用エンジンの制御装
置に関する。

一般に、自動車用エンジンに対して設けた各種の操作手
段を、エンジン回転や負荷等の運転条件に応じて、異な
る作動時期で作動させるためには、各々の作動時期を検
出し、各検出信号によって各操作手段を作動させる必要
がある。

このことは、操作手段の制御系統の複雑化を招き、コス
トアップの要因ともなる問題がある。

本発明は、か〜る問題に鑑みてなされたものであって、
単一の信号を用いて、複数の操作手段を異なる作動時期
に作動させることができる自動車用エンジンの制御装置
を提供することを目的としている。

このため、本発明は、圧力導管を介して圧力源からの圧
力を導入しうる圧力室を有する操作手段を複数個設け、
各操作手段に対して、圧力室への圧力を同一信号により
導入またはカットする弁手段を夫々設けた自動車用エン
ジンの制御装置において、上記同一の信号に対して作動
時期を異ならせるべき操作手段の弁手段に、圧力導管を
大気に連通ずる大気通路を設けるとともに、この大気通
路に圧力室への圧力をカットする際に開かれる弁体およ
びこの弁体が上記信号により開かれた際大気圧による圧
力源からの圧力の希釈を遅延させ操作手段の作動時期を
遅延させる絞りを介設し、同一の信号によって同時に全
ての弁手段を作動させるにも拘らず、各操作手段の作動
時期を異ならせるようにしたことを特徴としている。

以下、図示の実施例について、より具体的に本発明の詳
細な説明する。

□ 図は、エンジンの排気系から吸気系に排気ガスの一
部を還流させて、排気ガス中に含まれる窒素酸化物の抑
制を行なう排気ガス還流装置１およびエンジンの高回転
時からの減速初期に生じるアフタバーンの対策のため気
化器スロットル弁がアイ１ドル開度まで閉じられるのを
阻止するスロットルポジショナ−装置２を備えた自動車
用エンジンの制御装置に係る実施例を示すものである。

上記排気ガス還流装置１は例えば、エンジン回転数２５
０Ｏｒ、ｐ１以上で排気ガスの還流を停止させる要求を
有し、排気ガス還流通路３の途中に設けた弁座４を開閉
する開閉弁５をロッド６を介してダイヤフラム７ａに支
持した第１ダイヤフラム装置７からなる操作手段を有し
ている。

この操作手段としての第１ダイヤフラム装置７は、上、
下ケーシング７ｂ、７ｃに周縁部が挾持されたダイヤフ
ラム７ａによって上、下に仕切られた第１圧力室７ｄお
よび第１大気室７ｅを有し、第１圧力室７ｄには、吸気
通路８の気化器スロットル弁９の上流、正確には、気化
器スロットル弁９の全閉時にはその上流に位置し、気化
器スロットル弁９が設定開度以上に開かれたときに、そ
の下流に位置するように設定した負圧取出口１０に連通
する第１圧力導管１１によって、その途中に設けた第１
弁手段１２を介して、吸気負圧を導入しうるようにして
いる。

この第１圧力室Ｉｄ内には、常時は、支持した開閉弁５
を閉位置に付勢するスプリング７ｆを縮装している。

また、第１大気室７ｅは、下部ケーシング７ｃに開設し
た大気間ロアｇによって、常時大気に開放されている。

一方、スロットルポジショナ−装置２は、上記と同様操
作手段としての第２ダイヤフラム装置１３を有し、上、
下ケーシング１３ａ、１３ｂに挾持したダイヤフラム１
３ｃに作動ロッド１４を支持し、作動ロッド１４の先端
を継手１５を介してスロットルストッパシャフト１６に
連結した構成からなり、エンジン回転数が例えば２３０
０ｒ、ｐ１ｍ以上で気化器スロットル弁９を設定開度以
下に閉じさせないように、スロットルストッパシャフト
１６を作動させる要求を有している。

この第２ダイヤフラム装置１３は、ダイヤフラム１３ｃ
によって上、下に仕切られた第２圧力室１３ｄおよび第
２大気室１３ｅを有し、第２圧力室１３ｄには、スプリ
ング１３ｆを縮装して、常時はスロットルストッパシャ
フト１６を非作動位置に保持するようにするとともに、
吸気通路８の気化器スロットル弁９下流に連通させた第
２圧力導管１７により、その途中に介設した第２弁手段
１８を介して、気化器スロットル弁９下流の吸気負圧を
導入しうるようになっている。

また、第２大気室１３ｅは、下部ケーシング１３ｂに開
設した大気開口１３ｇによって、常時大気に開放されて
いる。

上記第１弁手段１２は、長手方向に対向した壁面に突設
した第１、第２ポート１２ ａ 、１２ ｋ）および周
壁に突設した第３ポート１２ｃを有する弁ハウジング１
２ｅ内に、２方向切換式の第１電磁弁２０を組込んだ構
成よりなり、電磁ンレノイド２０ａが励磁された場合、
可動鉄芯２０ｂの軸方向両端に設けた弁頭２０ｃ 、２
０ｄにより第１ポート１２ａを閉じる一方第２ポ一ト１
２ｂを開くようにしており、かつ電磁ソレノイド２０が
消磁された場合可動鉄芯２０ｂの軸方向両端に設けた弁
頭２０ｃ、２０ｄにより、第１ポート１２ａを開く一方
、第２ポー）１２ｂを閉じるようにしている。

この第１ポー）１２ａは、第１圧力導管１１の負圧取出
口１０側に連結され、第２ポート１２ｂは、大気の導入
を遅延させるための遅延装置２１に連結されている。

また、第３ポート１２ｃは、第１圧力導管１１の第１ダ
イヤフラム装置７側に連結し、第１ダイヤフラム装置７
の第１圧力室７ｄには電磁ソレノイド２０の消磁により
第１ポーｔｌＺａ側の弁ノ・ウジング内面と可動鉄芯２
０ｂに設けたカラー２０ｅとの間に縮装されたスプリン
グ２０ｆのバネ力によって第１ポート１２ａが開かれて
いるときに吸気負圧を、また、電磁ンレノイド２０ａの
励磁により第２ポート１２ｂが開かれているときには遅
延装置２１によって遅延された大気圧を、夫々導入しう
るようにしている。

一方、第２弁手段１８は、第２圧力導管１７の吸気通路
８側に連結された第１ポート１８ａと、第２ダイヤフラ
ム装置１３側に連結された第２ポート１８ｂとを設けた
弁ノ・ウジフグ１８ｃ内に、第１ポー）１８ａを開閉す
る第２電磁弁２２を組込んだもので、第１電磁弁２０と
共通のコントロールユニット２３によって作動制御され
、電磁ンレノイド２２ａが消磁されているときには、可
動鉄芯２２ｂの後端側に縮装したスプリング２２Ｃのバ
ネ力で、第１ポート１８ａを可動鉄芯２２ｂの先端に形
成した弁頭２２ｄで閉塞する一方、電磁ルノイド２２ａ
が励磁されたときには、スプリング２２ｃのバネ力に抗
して、可動鉄芯２２ｂを引込み、第１ポート１８ａを開
いて、気化器スロットル弁９下流の吸気負圧を第２ダイ
ヤフラム装置１３の第２圧力室１３ｄに導入しうるよう
にしている。

また、前記遅延装置２１は、一側が大気に開放された開
口２４ａを有し、開口２４ａとは反対側の内奥部にエア
フィルタ２４ｂを収納した筒状ケーシング２４と、ブツ
シュ２５ａにより通気抵抗を調節される多孔性材料より
なるリストリクタ（絞’））２５ｂを軸方向に組込んだ
接続金具２５とからなり、筒状ケーシング２４の開口２
４ａから大気をエアフィルタ２４ｂの外周部に導き、導
びいた大気を、エアフィルタ２４ｂ、ブツシュ２５ａ、
リストリクタ２５ｂを介して、第２ポート１２ｂの嵌合
部２５ｃに導くことによって、第２ポート１２ｂが開か
れたときにおける大気圧の導入を所定時間遅延させるよ
うにしたものである。

上記第１、第２電磁弁２０．２２を制御するコントロー
ルユニット２３は、エンジン回転数に対応した点火信号
を入力とし、エンジン回転数が設定回転数に達したとき
に、励磁信号を出力して、第１、第２電磁弁２０，２２
を同時に励磁する。

ところで、排気ガス還流装置１は、前述したよ。

うにエンジン回転数２５０Ｏｒ、ｐ、ｍで排気ガスの還
流を停止するという要求を有する一方、スロットルポジ
ショナ−装置２は、エンジン回転数２３０Ｏｒ、ｐ、ｍ
でスロットルストッパシャフト１６を作動してスロット
ル弁９を設定開度以下に。

閉じさせないようにするという要求を有している６そこ
で、コントロールユニット２３としては、２３０ Ｏｒ
、 ｐ、ｍを設定回転数として設定し、エンジン回転数
が２３０Ｏｒ、ｐ、ｍに達したときに、第１、第２電磁
弁２０．２２を同時に励磁する。

これら第１、第２電磁弁２０，２２０励磁によって、第
１弁手段１２の第１ポート１２ａは閉じられると同時に
第２ポー）１２ｂが開かれ、第２ポート１２ｂと第３ポ
ート１２ｃとが連結される一方、第２弁手段１８の第１
ポート１８ａは開かれる。

したがって、スロットルポジショナ−装置２の操作手段
としての第２ダイヤフラム装置１３の第２圧力室１３ｄ
には、第２圧力導管１７を介して。

気化器スロットル弁９下流の吸気負圧が、第１ポー ）
１８ ａの開きと同時に導入され、第２ダイヤフラム
装置１３のダイヤフラム１３ｃは、スプリング１３ｆの
バネ力に抗して偏倚され、ダイヤフラム１３ｃにロッド
１４および継手１５を介して連結したスロットルストッ
パシャフト１６を作動して、気化器スロットル弁９が設
定開度以下に閉じられないようにする。

一方、第１弁手段１２によって制御される排気ガス還流
装置１は第１ポー１１２ａが閉じられても直ちには、排
気ガスの還流を停止しない。

即ち、第１弁手段１２の弁ハウジング１２ｄの内部の圧
力は、第１ポー）１２ａが閉じられるまでの負圧取出口
１０に作用する圧力即ち気化器スロットル弁９が負圧取
出口１０の上流に位置しているときの気化器スロットル
弁９下流の吸気負圧に等しい負圧に維持されており、第
２ポート１２ｂが開かれたとしても、第２ポーＮ２ｂに
連結された遅延装置２１によって大気圧の導入が遅延さ
れるため、吸気負圧の大気圧による希釈が一定程度遅延
される。

したがって、排気ガス還流装置の操作手段としての第１
ダイヤフラム装置７の第１圧力室７ｄの圧力は上記の遅
延時間の間、負圧に保持され、ダイヤフラム７ａは偏倚
状態に維持され、支持した開閉弁５をリフトして排気ガ
スの還流を続け、遅延時間の経過に応じて、第１圧力室
７ｄの負圧が大気圧によって希釈され、設定負圧以下に
なったときに、ダイヤフラム７ａは、スプリング７ｆの
バネ力で押下げられ、支持した開閉弁５を閉作動して、
排気ガスの還流を停止する。

この遅延装置２１による遅延時間の設定は、排気ガス還
流装置１の要求を満足しうるように設定する。

即ち、エンジン回転数が、２３００ ｒ、ｐ、ｍから上
昇して、排気ガス還流装置１を停止させるべきエンジン
回転数２５０Ｏｒ、ｐｏｍに達するタイミングに対応さ
せて、遅延時間を設定する。

上記のように、遅延時間を設定すれば、第１、第２弁手
段１２，１８をエンジン回転数２３００ｉｒ、ｐｏｍで
同時に作動させることにより、スロットルポジショナ−
装置２をエンジン回転数２３０Ｏｒ、ｐ、ｍで作動させ
るとともに、排気ガス還流装置１をエンジン回転数２５
００ｒ、ｐｌｍに対応させて排気ガスの還流を停止する
ように作動させるフことができる。

なお、上記実施例では、大気圧の導入を遅延させるため
のものとして、多孔性材料よりなるリストリクタ２５ｂ
を用いたが、その代りにオリフィスを用いてもよい。

また、この実施例では、吸気負圧を圧力源としたが、エ
ンジンにより駆動されるエアポンプの吐出圧等の正圧の
圧力源としてもよく、負圧と正圧とを組合せて圧力源と
してもよい。

さらに、各弁手段を同時に作動させ乞だめの信号は、エ
ンジン回転数の他、車速、エンジン冷却水温、オイル温
度或いは気化器スロットル弁開度等を電気的も［７＜は
機械的に検出し、その検出信号を作動信号として用いて
もよい。

さらにまた、上記実施例では、作動特性が反対の操作手
段を用いたが、作動特性の同じ操作手段を用いてもよく
、操作手段を排気ガス還流装置、スロットルポジショナ
−装置以外のもの、例えば二次空気供給量制御装置ある
いは補助燃料供給表置等に用いることができ、制御すべ
き操作手段の個数も２個に限られるものではない。

以上詳細に説明したことから明らかなように、本発明は
、作動条件の異なる複数の操作手段の俗名に対して、圧
力源からの圧力を各操作手段の圧力室に導入又はカット
する弁手段を設けて、これら各弁手段をエンジンの運転
状態に対応させて単一の信号により同時に作動させるよ
うにする一方、一部の弁手段に、大気圧による圧力源か
らの圧力の希釈を遅延させる絞りを設け、これら絞りに
より操作手段の作動時期を異ならしめ、各操作手段の要
求に応じて各操作手段を制御する自動車用エンジンの制
御装置を提供するものである。

即ち、本発明によれば、単一の信号を用いて要求の異な
る操作手段をその要求に見合って容易に制御することが
でき、制御装置として簡単な構成とすることができ、簡
単化によるコスト低減をも達成することができるといっ
た効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明に係る自動車用エンジンの制御装置の一実
施例を示す要部断面説明図である。 １・・・・・・排気ガス還流装置、２・・・・・・スロ
ットルポジショナ−装置；７，１３・・・・・・第１、
第２ダイヤフラム装置、７ｄ、１３ｄ・・・・・・第１
、第２圧力室、１２．１８・・・・・・第１、第２弁手
段、２３・・・・・・コントロールユニット、２１・・
・・・・遅延装置（２５ｂ・・・・・・リストリクタ）
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧力源からの圧力が圧力導管を介して伝達される圧
   力室を有する操作手段を少なくとも２個以上設けるとと
   もに、操作手段の夫々に圧力室へのシ圧力を同一信号に
   より導入またはカットする弁手段を設けた自動車用エン
   ジンの制御装置において、上記夫々の弁手段のうちの一
   部に圧力導管を大気に連通ずる大気通路を設けるととも
   に、この大気通路に圧力室への圧力をカットする際に開
   かれシる弁体およびこの弁体が上記信号により開かれた
   際大気圧による圧力源からの圧力の希釈を遅延させ操作
   手段の作動時期を遅延させる絞りを介設し、同一の信号
   により同時に夫々の弁手段を作動させるにも拘らず、夫
   々の操作手段の作動時期を異ならしめるようにしたこと
   を特徴とする自動車用エンジンの制御装置。